NASA zou ergens volgende maand willen beginnen met de montage van de Space Launch System-raket voor de Artemis II-missie – de eerste menselijke vlucht rond de maan sinds 1972 –, maar de onderzoekschef van het agentschap zegt dat deze mijlpaal kan worden uitgesteld omdat ingenieurs de bereidheid blijven bestuderen het hitteschild van het Orion-ruimtevaartuig.
Een hitteschild, dat al in de basis van het Orion-ruimtevaartuig is geïnstalleerd, zal het grootste deel van de verwarming overnemen wanneer de capsule aan het einde van de tiendaagse missie door de atmosfeer van de aarde vliegt. Tijdens de Artemis I-testvlucht eind 2022 stuurde NASA het Orion-ruimtevaartuig zonder bemanning naar de maan en terug. Het enige significante minpunt in de testvlucht was de bevinding dat verkoolde stukken van het hitteschild onverwachts loskwamen van de capsule tijdens het opnieuw binnenkomen toen de temperatuur steeg tot bijna 5.000 ° Fahrenheit (2.760 ° Celsius).
Het ruimtevaartuig landde veilig en als er astronauten aan boord waren geweest, zou het prima zijn gegaan. Uit inspecties van het geborgen ruimtevaartuig bleek echter dat de inkepingen van het hitteschildmateriaal ontbraken. Het hitteschildmateriaal, genaamd Avcoat, is ontworpen om op een gecontroleerde manier te eroderen tijdens terugkeer. In plaats daarvan vielen de fragmenten van het hitteschild en lieten holtes achter die op kuilen leken.
“Veel werk te doen”
NASA lanceerde interne en onafhankelijke onderzoeken om het hitteschildprobleem te onderzoeken. Catherine Koerner, NASA’s assistent-beheerder voor de ontwikkeling van onderzoekssystemen, vertelde Ars dat het onderzoek open blijft.
“We hebben nog geen formele beslissingen genomen over de weg vooruit, omdat we nog steeds bezig zijn met de analyse”, zei ze. “Er zijn veel complicaties verbonden aan het hitteschild, niet alleen het identificeren van de oorzaak, maar ook het vinden van een weg vooruit zodra we de oorzaak hebben geïdentificeerd.”
Dit is een ingewikkeld thermodynamisch en aerodynamisch probleem, waarbij ingenieurs de gecombineerde effecten van verwarming en luchtweerstand bestuderen terwijl het Orion-ruimtevaartuig dieper de atmosfeer in duikt. Victor Glover, piloot van de Artemis II-missie, vertelde Ars eerder dit jaar dat testen en analyses op de grond slechts zo ver kunnen gaan, en dat een deel van de dynamiek misschien niet volledig zal worden begrepen zonder meer vluchtgegevens.
Commandant Reid Wiseman, missiespecialist Christina Koch en de Canadese astronaut Jeremy Hansen zullen zich bij Glover voegen op de Artemis II-missie. Ze zullen rond de andere kant van de maan vliegen in de Orion-capsule nadat ze zijn opgestegen vanaf NASA’s Kennedy Space Center in Florida met een Space Launch System (SLS)-raket. Artemis II zal de weg vrijmaken voor toekomstige landingsmissies om astronauten naar de zuidpool van de maan te brengen.
Maar het duurt langer dan NASA-functionarissen zouden willen om het onderzoek naar het hitteschild van Orion af te ronden. Koerner zei dat ze niet wilde inschatten hoeveel langer het zal duren voordat NASA een besluit neemt over wat er eventueel moet veranderen in de Artemis II-missie om het risico voor astronauten te verminderen.
‘De beste manier om de veiligheid van de bemanning bij welke activiteit dan ook te garanderen, en vooral bij deze, is ervoor te zorgen dat ze begrijpen dat ze dit doen – de focus van dit onderzoek en de weg vooruit – met de veiligheid van de bemanning in gedachten. en niet onder druk van het schema of enige andere vorm van externe druk van belanghebbenden”, zei ze.
Mogelijke oplossingen voor het hitteschildprobleem voor Artemis II zijn onder meer het veranderen van de baan van het ruimtevaartuig tijdens de terugkeer of het aanbrengen van wijzigingen aan het hitteschild zelf. De laatste optie zou een gedeeltelijke ontmanteling van het Orion-ruimtevaartuig in het Kennedy Space Center van NASA vereisen, waardoor de lanceringsdatum waarschijnlijk op zijn vroegst van september 2025 naar 2027 zou worden verschoven. Een ander alternatief zou kunnen zijn om niets te doen en de Artemis II-missie te vliegen zoals deze is.
“De hele handelsruimte is open”, zei Koerner. “Maar wat de daadwerkelijke Artemis II-missie betreft: op dit moment houden we ons nog steeds aan de lanceringsdatum van 25 september, wetende dat we nog veel werk te doen hebben om het hitteschildonderzoek af te ronden.”